WNEVC 2021 | 重庆长安新能源汽车有限公司李宗华:新平台、新架构、新未来——长安下一代电动化平台与电气架构
2021年9月15-17日,“第三届世界新能源汽车大会”(WNEVC 2021)在海南国际会展中心盛大召开,由中国科学技术协会、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局共同主办。本次大会以“全面推进市场化、加速跨产业融合,携手实现碳中和”为主题,邀请全球各国政产学研各界代表展开研讨。
在9月17日下午举办的主题峰会“下一代电动化平台与电气架构”上,重庆长安新能源汽车有限公司整车开发部副总经理李宗华发表精彩演讲。
李宗华表示,为实现“建立数字化基础设施平台,联合伙伴共同打造新汽车数字生态”的愿景,长安汽车从技术能力和技术应用两个层面进行了实践探索。技术能力方面主要是SDA架构、“中央+环网”电子电气架构CIIA、数字系统开放平台和数据与算法生态平台;技术应用层面主要是基于数字孪生的全智慧场景的移动体验和服务空间和基于数据闭环的“自学习进化”智能驾驶。
以下内容为现场演讲实录:
非常荣幸可以参加世界新能源汽车大会,我的题目是新平台新架构新未来,把我们长安在下一代电动化和电气架构的工作做一些思考跟各位交流一下。
首先第一部分是新智能汽车多样化的需求:
实际上随着Z世代成为消费者的主力,他们对汽车的定义不是简单的交通工具,更多围绕出行伙伴、科技伙伴,围绕着智能和体验,情感方式的一些转变,将重塑全新产品形态。这个新的汽车更敏捷、更高效、更智能,我们认为产品形态里面包含大型智能移动终端、移动的数据中心、能源储能单元,还有我们的移动多功能空间。
第二个是软件定义汽车的格局,目前还没有完全定下来,为了满足客户叠加的需求,无论长安、上汽还有长城都成立类似的软件部门,不断开发迭代。软件和汽车更多是一种商业模式的转变,从原来以销售汽车销售收入为主,转变成整个全生命周期创造价值一个过程。
所以目前来讲,我们的赛道开始在新的汽车方面发力。对软件定义汽车内涵,从原来的客户的基本需求,比如大家关注的外观是不是好,动力是不是强劲,有没有安全气囊等等,逐步演变成对舒适效率,对安全保障的需求,对社交的需求。从而对整个自动驾驶也好,智能网联也好,还是数字化体验也好,提出更高的需求。我们的网联速度是不是高效是不是快捷,自动驾驶是不是安全,是不是覆盖全场景,我们能不能更好读懂用户,整个极致体验是未来的关键,我们认为它是数字化的奢侈品,极致体验的等级将决定未来品牌的市场地位。
我们认为新汽车有四大特征:第一个是即插即用,无论配置低还是高,无论未来覆盖新的场景也好,算力和内存能否灵活调度,这是关键;第二用户体验全场景可编排,可以根据自己的习惯自定义场景;第三是数字生态开放软件可订阅,第一是开放,软件服务是可开放的,第二软件服务可订阅,在未来自动驾驶场景下,我们消费者需要哪些软件服务?一定可以不断迭代不断订阅的;第四是数据闭环自进化智慧学习可成长,未来一定可以把我们的整个算法学习成长的更好。
第二部分介绍一下当前平台和电气架构面临的挑战:
挑战一是汽车的模块化和数字化,我们传统的分布式架构也好,传统的汽车机械电控是强耦合的,任何的变动会带来大量的试验和验证,无论从零部件到系统到整车都需要大量的试验。我们现在的思路是打造行业领先的L6层的模型,把底层机械层和动力层作为我们的模块化进行打造,我们从L3的EE架构到OS,到应用程序层,到云平台,我们通过数字化和模块化的一个开发,解耦机械和电控,提高复用率和多样化需求的组合。
第二个挑战,当前电动车整个效率还是比较低,整个电耗比较高,低温下电池活性会显著下降,导致动力性能衰减,很多北方用户在冬天不敢使用空调。我们长安打造的新一代超级电驱,实现四降两升,四降包括体积减少、重量降低、噪声下降、成本下降,两升是功率密度和效率会显著提升。通过这种方式我们能够覆盖400V和800V两个电压平台,首创的高压脉冲加热,零下30度把电池5分钟升温到20度,解决低温下性能的痛点。
第三个挑战就是电子电气架构。传统的电子电气架构以控制信号为主,基本是以CAN和LIN为主要的方式,同时和云端的方式连接不足,兼容性比较弱。我们采用中央控制加上区域的新的电子电气架构,算力集中在控制器上,我们通过四个区域控制来实现我们跟周边的执行器、控制器交互,实现通信和技术架构的升级。
第四个挑战是软件接口。传统的汽车里面是基于信号的系统,包括硬件,包括我们的操作系统,很难进行完全的解耦和服务化。我们现在做的方式是把我们的执行和驱动,还有包括传感器,我们的ST新硬件,云端所有的信号进行标准化,通过服务进行进一步定义,实现我们服务的调用,打通我们高效的数字化生态。
第五个挑战是车辆以数字化配置为主,开发完毕之后很难进行持续优化迭代,虽然现在有很多的OTA更新,但是相对而言它的场景有限。我们现在的方式是打造数字孪生的云端数字场景,我们挖掘更多的用户场景和服务的功能,在云端实现配置化,通过远程的下发,实现我们响应不同的场景。
第六个挑战就是数据闭环。现在车辆和云端的打通非常弱,原因是数据有限,在新能源车上有传输的一些电池电驱的数据,但是整个颗粒度很粗,基本是秒级的,算法的迭代应用很难有高效的产出,进一步我们要打通车路云的数据链,实现高效的数据传输,通过体验数据算法,实现完全的闭环。
第七个挑战就是我们叫做生态体系。实际上原来的用户和主机厂是中间有一个经销商,虽然现在实现了部分线上直营,但是跟用户的交互始终比较欠缺。同时我们跟供应商是甲方和乙方的关系,相对而言大家沟通成本比较高,版本更新比较慢,有一些需求需要供应商进行更改,时间都是按月计的。如果新的方式把产品放在前端,邀请用户和合作伙伴,邀请第三方开发者,大家一起探讨,一起定义产品的需求,定义业务场景,在技术架构的层面,在敏捷开发和服务运营层面,邀请第三方开发者,还有我们的合作伙伴,大家一起创造一个开放协同的平台。
第三部分汇报一下我们具体的一些实践的探索:
第一个,我们的愿景是希望建立一个数字化基础设施平台,从点线面来实现我们的一体化。从点上讲就是我们的各个技术点,包括电池电驱,包括智能座舱、自动驾驶,线上讲是芯、屏、器、核、图、网、天七大能力,包括软件架构、自动驾驶服务整个服务能力的开发,最终实现到产品定义的程度、用户的洞察设计、我们的体验,最后到商业模式,可以实现“产品、平台、技术”的协调统一,打造整车SOA数字化生态平台,这是我们的整个愿景。
具体而言,技术能力上:
第一,基于软件定义的SDA的架构,在这个架构里面我们对自己的定位非常清楚,首先我们是架构的定义者,整个电子电气架构从中央计算到区域控制以我为主;同时我们是平台的构建者,从OS层、中间件会打造一个开放的平台,可以让第三方还有我们的合作伙伴都可以共同接入;最后是开发者之一,开发部分软件和程序,也有第三方开发。最终目标实现从现在“分布式、分域、基于功能”,转向“中央计算、分层+分域、基于服务、端云互控”的一个极简架构,可以实现整个智慧体验和数字生态服务。
第二,目前做的是一个核心的基础设施,包括我们的中央+环网的架构,我们硬件软件的开发已经在正常进展,域控制器开发在有条不紊的做,可以升级网络计算能力,满足后续潜在的一些自动化的需求。
第三,就是开放的平台。实际上我们希望打造一个开放的数字生态,我们的I/O是标准化的,无论控制器增加或者减少,无论雷达数量增加减少,都可以无缝接入。我们的应用生态也是开放的,可以把第三方出行,家居娱乐也好,无缝接入平台,最终实现大家可以集众家之长,大家可以共同运营。
第四,就是合作生态。实际上这块我们在新一代架构里面也是开放的,无论自动驾驶的核心算法,包括环境感知还是智能交互语音等等核心算法,包括车辆控制的动力底盘等等,我们的算法都是可以开放共享的。
新的技术应用上:
第一个就是基于数字孪生的全智慧场景的移动体验和服务空间,通过两大框架和四大算法,包括通过对用户对系统的感知,通过我们对环境对我们的一些识别,构建自然感知框架,通过我们的算法决策,还有场景引擎,来构建我们的场景的服务框架,最终通过四大算法的能力,包含语言和视觉感知算法、,多模融合算法、行为预测算法以及智能场景推荐算法,构建我们以场景引擎、多模态融合、智能推荐技术为基底的“人-车-环境”的主动交互智能服务。
第二个就是基于数据闭环的自学习进化的智能驾驶。从自动驾驶的数据量上看,通过大量的数据对数据平台进行不断的挖掘,对数据的场景进行标记融合,然后通过云端的训练模型,最后形成仿真测试,形成一个完整的闭环,建立自动驾驶的全栈算法能力,为后续下一代自动驾驶进行新的开发。
长安在这一块理念是开放的,是愿意与各位同仁大家一起共研技术,共建平台,共创品牌,共享资源,共同构建未来汽车的创新生态,长安行天下,谢谢各位。
(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)
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